Processamento de lingotes de SiC

Como representante de materiais semicondutores de terceira geração, o carboneto de silício (SiC) possui um amplo bandgap, alta condutividade térmica, alto campo elétrico de ruptura e alta mobilidade de elétrons, tornando-o um material ideal para dispositivos de alta tensão, alta frequência e alta potência. Ele supera efetivamente as limitações físicas dos dispositivos semicondutores de potência tradicionais baseados em silício e é aclamado como um material de energia verde que impulsiona a "nova revolução energética". No processo de fabricação de dispositivos de energia, o crescimento e o processamento de substratos de cristal único de SiC são essenciais para o desempenho e o rendimento.

O método PVT é o principal método atualmente utilizado na produção industrial para o cultivoLingotes de SiCComo representante de materiais semicondutores de terceira geração, o carboneto de silício (SiC) possui um amplo bandgap, alta condutividade térmica, alto campo elétrico de ruptura e alta mobilidade de elétrons, tornando-o um material ideal para dispositivos de alta tensão, alta frequência e alta potência. Ele supera efetivamente as limitações físicas dos dispositivos semicondutores de potência tradicionais baseados em silício e é aclamado como um material de energia verde que impulsiona a "nova revolução energética". No processo de fabricação de dispositivos de energia, o crescimento e o processamento de substratos de cristal único de SiC são essenciais para o desempenho e o rendimento.

Atualmente, as principais técnicas de fatiamento incluem corte com fio de lama, corte com fio diamantado e levantamento a laser. O corte com fio de lama usa fio abrasivo e lama para fatiar o lingote de SiC. Este é o método mais tradicional entre diversas abordagens. Embora seja econômico, ele também sofre com velocidades de corte lentas e pode deixar camadas de danos profundos na superfície do substrato. Essas camadas profundas de danos não podem ser removidas com eficácia, mesmo após processos subsequentes de retificação e CMP, e são facilmente herdadas durante o processo de crescimento epitaxial, resultando em defeitos como arranhões e linhas de degrau.

A serra com fio diamantado usa partículas de diamante como abrasivo, girando em alta velocidade para cortarLingotes de SiC. Este método oferece velocidades de corte rápidas e danos superficiais superficiais, ajudando a melhorar a qualidade e o rendimento do substrato. No entanto, assim como a serragem de lama, ela também sofre com a perda significativa de material de SiC. Já a decolagem a laser utiliza os efeitos térmicos de um feixe de laser para separar lingotes de SiC, proporcionando cortes altamente precisos e minimizando danos ao substrato, oferecendo vantagens em velocidade e perda.

Após a orientação acima mencionada, laminação, achatamento e serragem, o lingote de carboneto de silício se torna uma fina fatia de cristal com empenamento mínimo e espessura uniforme. Defeitos anteriormente indetectáveis ​​no lingote agora podem ser detectados para detecção preliminar durante o processo, fornecendo informações cruciais para determinar se deve prosseguir com o processamento do wafer. Os principais defeitos detectados são: cristais dispersos, microtubos, vazios hexagonais, inclusões, cor anormal de faces pequenas, polimorfismo, etc. Os wafers qualificados são selecionados para a próxima etapa do processamento do wafer SiC.

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